世上密度最小的材料是什么？有人说是泡沫塑料（聚氯乙烯），作为包装的填充材料它很“泡”（体积很大），但很轻，其密度为0.022~0.033克/立方厘米。相比而言，其它材料的密度就大多了，譬如：软木：0.22~0.33克/立方厘米（是泡沫塑料的10倍）；一般木材：0.4~0.9克/立方厘米；书写纸张：0.7~1.2克/立方厘米。金属的密度就更大了，譬如常见的铝：2.7克/立方厘米；铁：7.8克/立方厘米；铜：8.93克/立方厘米；铅：11.34克/立方厘米。

近些年来，科学家们制造出难以想象的“轻”材料（说密度更小材料为确切）——

2011年，美国科学家合作制造了一种镍构成的气凝胶，密度为0.9毫克/立方厘米（约为泡沫塑料的三十三分之一），是当时最轻的固体材料。把这种材料放在蒲公英花朵上，蒲公英茸毛几乎没变形。

2012年，中国浙江大学高分子系高超教授的课题组制造出一种超轻物质，取名“碳海绵”，密度为0.16毫克/立方厘米，其密度更是气凝胶的六分之一。

据高超教授介绍——

“碳海绵”是一种气凝胶——世界上最轻的一类物质，它的内部有很多孔隙，充满空气。

　　浙江大学高分子系的这个课题组这些年来一直从事石墨烯宏观材料的研发，他们用石墨烯制造出了气凝胶——“碳海绵”。“碳海绵”每立方厘米重0.16毫克，比氦气还要轻，约是同体积大小氢气重量的两倍。【氦气密度为：0.18毫克/立方厘米；氢气密度为0.09毫克/立方厘米】从目前公开的报道看，“碳海绵”是世界上最轻的固体。【说是世界上密度最小的材料为确切】

　　在浙大实验室，有不少大小不等的“碳海绵”，大的像网球，小的像酒瓶塞，灰不溜秋，摸上去很有弹性。“碳海绵”可任意调节形状，弹性也很好，被压缩80%后仍可恢复原状。它对有机溶剂有超快、超高的吸附力，是已被报道的吸油力最强的材料。现有吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体，而“碳海绵”能吸收250倍左右，最高可达900倍，而且只吸油不吸水。

“碳海绵”这一特性可用来处理海上原油泄漏事件——把“碳海绵”撒在海面上，就能把漏油迅速吸进来，因为有弹性，吸进的油又挤出来回收，碳海绵也可以重新使用。另外，“碳海绵”还可能成为理想的储能保温材料、催化剂载体及高效复合材料，有广阔前景。

科学家介绍说，气凝胶的基本制备原理是除去凝胶中的溶剂，让其保留完整的骨架。在以往制备气凝胶的案例中，科学家主要采用溶胶—凝胶法和模板导向法。前者可以批量合成，但是可控性差；后者能产生有序的结构，但依赖于模板的精细结构和尺寸，难以大量制备。高超课题组另辟蹊径，探索出无模板冷冻干燥法：将溶解了石墨烯和碳纳米管的水溶液在低温下冻干，便获得了“碳海绵”，并且可以任意调节形状，令生产过程更加便捷，也使这种超轻材料的大规模制造和应用成为可能。

我不知上述的密度是在何种环境中测量出来的。因为在常规的密度测量中，被测量的物体均是放置在空气中，测出的值应是“视密度”。通常情况下，放置在天平托盘上的物体对托盘的压力即为物体的物重。这时通常都忽略了空气对物体的浮力，因为往往物重都远远大于浮力。但当浮力与物重可比时，再忽略空气浮力，那么测量值的误差就相当大了，或者将这测量值称为“视密度”。

譬如，我们现在测量一个边长为1分米的正方体铁块的密度，将它放置在天平上，它对天平托盘的压力认为就是它的物重，实际上它还受到空气的浮力，其值等于它排开空气的重量F = ρ_空气gV_排 = 1.29×9.8×1×10^-3 = 1.26×10^-2 （牛顿），这个浮力值与正方体铁块的物重（G = ρ_铁gV = 7.8×10³×9.8×1×10^-3 = 76.44牛顿）相比较就小多了。若现在测量一个边长为1分米的正方体泡沫塑料块的密度，它受到空气的浮力值与上述铁块的相同，均为1.26×10^-2 （0.0126）牛顿，但它的物重只有G = ρ_泡沫塑料gV = 0.022~0.03×10³×9.8×1×10^-3 = 0.2156~0.3234牛顿，泡沫塑料块所受浮力约是它本身物重的十七分之一~二十五分之一。若不考虑空气的浮力影响，测量出泡沫塑料块的密度就为0.021~0.032克/立方厘米，误差就较大。密度更小的物体在测量密度时更是如此。

若测量的物体为中空（气凝胶与碳海绵都是这样），物体里面有很多空隙，充满着空气。这个被测量物体放置在空气中，物体骨架（暂且用这个称呼）所排开的空气重量即为它所受空气的浮力。

若这个被测量物体骨架的密度大于空气的密度，则这个物体还可以停放在水平面上（对水平面有压力）；若这个被测量物体骨架的密度小于空气的密度，则这个物体就会漂浮起来上升。【空气的密度为1.29毫克/立方厘米】

这种中空物体在测量密度时应在真空的环境中测量。